Космическая погода может стать причиной задержки движения поездов

Колебания космической погоды нарушают работу железнодорожных систем и вызывают значительные задержки поездов. Проект, исследующий влияние солнечных бурь на железнодорожные сигналы, будет представлен на этой неделе на Национальной астрономической встрече (NAM 2022) Камероном Паттерсоном, аспирантом Ланкастерского университета.

Способность Солнца влиять на технологии на Земле, а также в космосе известна как космическая погода. На железных дорогах электрические токи, вызванные солнечной активностью, могут нарушать нормальную работу сигналов, превращая зеленый сигнал в красный, даже если поблизости нет поезда.

Паттерсон говорит: "Большинство из нас хоть раз слышали ужасные слова: "Ваш поезд задерживается из-за неисправности системы сигнализации", и хотя мы обычно связываем эти неисправности с дождем, снегом и листьями на линии, вы, возможно, не задумывались о том, что Солнце также может стать причиной неисправности железнодорожных сигналов".

Для отслеживания местоположения поездов железнодорожная линия разбивается на небольшие последовательные отрезки, называемые "блоками", средняя длина которых составляет 1-2 км. Каждый блок связан с сигналом, который сообщает, находится ли в данный момент поезд в этом блоке. Сигналы управляются реле, которые обнаруживают токи в системе. Синоним светофора: сигналы загораются зеленым, если блок пуст и обнаружен ток, или красным, если блок занят и ток не обнаружен.

Солнечные бури могут нарушить баланс токов, управляющих световыми сигналами на железнодорожных линиях, заставляя светофоры показывать свободные участки как занятые красным светом. Факты показывают, что более сильные солнечные бури вызывают сбои в работе большего количества сигналов, увеличивая тем самым время задержки поезда.

Группа исследователей из Университета Ланкастера смоделировала воздействие солнечных бурь на два участка железнодорожной сети Великобритании: линию Юг-Север из Престона в Ланкастер и линию Запад-Восток из Глазго в Эдинбург.

Технологические проблемы могут возникнуть в результате солнечных бурь различной силы: от средних бурь с напряженностью электрического поля 2 В/км до сильных бурь с напряженностью 4 В/км. В прошлом значения более 7 В/км были обнаружены вдоль железных дорог в Швеции. Оценки экстремальных солнечных бурь предсказывали события с напряженностью до 20 В/км.

Интересно, что результаты показывают, что сбои в сигнализации могут происходить даже при умеренных бурях. Таким образом, хотя эти оценки и вызывают тревогу, все же есть повод для беспокойства и без этих экстремальных бурь.

Описывая будущее своей работы, Паттерсон говорит: "Сейчас мы работаем над тем, чтобы рассмотреть случай, когда на линии находятся поезда, и определить, насколько сильным должен быть шторм, чтобы красный сигнал снова стал зеленым - гораздо более опасный сценарий, который может привести к авариям!".